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Fe82Nb6B12合金表面纳米多孔结构的形成及电催化析氢性能的研究
引用本文:罗宇林,钱海霞,曾燮榕,谢盛辉,孙德恩.Fe82Nb6B12合金表面纳米多孔结构的形成及电催化析氢性能的研究[J].表面技术,2019,48(11):219-225.
作者姓名:罗宇林  钱海霞  曾燮榕  谢盛辉  孙德恩
作者单位:深圳大学 材料学院,广东 深圳,518060;深圳大学 材料学院,广东 深圳518060;东莞劲胜精密组件股份有限公司, 广东 东莞 523878;重庆大学 材料科学与工程学院,重庆,400030
基金项目:深圳市科技计划基础研究项目(JCYJ20160422143659258);东莞市引进创新科研团队项目(2014607109);深圳大学深圳市特种功能材料重点实验室开放基金资助项目(T201503);国家自然科学基金(51771037)
摘    要:目的增加条带表面积,提高电催化析氢活性。方法采用真空激冷装置制备Fe_(82)Nb_6B_(12)前驱体条带,通过控制铜辊转速得到α-Fe纳米晶/非晶双相结构。利用α-Fe纳米晶与非晶基体在0.5 mol/L H_2SO_4溶液中腐蚀性能的差异,通过脱合金法得到非晶纳米多孔结构。使用XRD、DSC、SEM、EDS等表征手段以及电化学测试方法,研究铜辊转速、脱合金时间对物相、成分、形貌及电催化析氢性能的影响。结果 1kr/min样品完全晶化,2~3 kr/min样品为α-Fe纳米晶/非晶双相合金,且随着铜辊转速增大,前驱体条带中α-Fe纳米晶含量减少。脱合金后成功制备了非晶纳米多孔结构,铜辊转速越大,孔径越小,比表面积越小。4 kr/min样品为非晶态,脱合金后没有得到多孔结构。2 kr/min多孔结构的析氢性能最好,在电流密度为10 mA/cm~2时的过电位为220 mV,塔菲尔斜率为105 mV/dec。结论采用甩带法可以制备具有α-Fe纳米晶/非晶双相结构的Fe_(82)Nb_6B_(12)合金。通过α-Fe纳米晶的选择性腐蚀,在条带表面得到纳米多孔结构,条带比表面积显著改善,从而提高了其析氢性能。

关 键 词:纳米晶  脱合金  非晶纳米结构  电催化析氢  非晶条带
收稿时间:2019/4/4 0:00:00
修稿时间:2019/11/20 0:00:00

Formation of Nanoporous Structures on Fe82Nb6B12 Alloy and Hydrogen Evolution Properties
LUO Yu-lin,QIAN Hai-xi,ZENG Xie-rong,XIE Sheng-hui and SUN De-en.Formation of Nanoporous Structures on Fe82Nb6B12 Alloy and Hydrogen Evolution Properties[J].Surface Technology,2019,48(11):219-225.
Authors:LUO Yu-lin  QIAN Hai-xi  ZENG Xie-rong  XIE Sheng-hui and SUN De-en
Affiliation:1.School of Materials Science and Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China,1.School of Materials Science and Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China,1.School of Materials Science and Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China; 2.Janus Precision Components Co., Ltd, Dongguan 523878, China,1.School of Materials Science and Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China and 3.School of Materials Science and Engineering, Chongqing University, Chongqing 400030, China
Abstract:
Keywords:nanocrystalline  dealloying  amorphous nanostructure  hydrogen evolution  amorphous ribbon
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